- •4.1. Культивування клітин. Історія методу
- •4.2. Введення клітин у культуру
- •4.3. Характеристика клітин, що культивуються іп virto
- •4.4. Поживні середовища і умови культивування
- •4.5. Системи культивування клітин
- •Мікропористих, біологічно інертного скла - (а) і склашлаку (так званий Cultispher-g) - (б);
- •4.6. Гібридизація тваринних клітин
- •4.7. Моноклональні антитіла
- •Контрольні запитання
Мікропористих, біологічно інертного скла - (а) і склашлаку (так званий Cultispher-g) - (б);
(збільшення х 10000)
Підхід до вибору середовищ і контрольованого параметра культивування залишається тим самим. Клітини після вирощування відокремлюють від мікроносіїв центрифугуванням (у тому числі − у градієнті щільності), фільтруванням, або, частіше, обробкою трипсином з наступним промиванням і сепаруванням.
Суспензійні клітини на мікроносіях застосовують із метою одержання вірусних вакцин (проти сказу, поліомієліту, ящура).
Можливості перенесення генетичної інформації з еукаріотичних клітин у прокаріотичні зняли проблему масового культивування тваринних клітин для одержання таких продуктів, як інтерферон, гормони, лімфокіни й інших. Тут успішно розвивається рДНК-біотехнологія. Клітинам тварин у глибинних культурах майже у всіх випадках необхідна захисна матриця, функцію якої беруть на себе білки сироватки крові, що додають до середовища культивування. Цим ще раз підтверджується більш висока травмованість клітин тварин порівняно з мікробними й рослинними клітинами. Проте, основні підходи до вибору обладнання й реалізації біотехнологічних процесів з використанням тваринних клітин багато в чому аналогічні з такими в мікробній біотехнології. Наприклад, системи культивування в обох випадках можуть бути хемостатичними, циклічними, безперервними або напівбезперервними.
На противагу суспензійним культурам клітин на мікроносіях розроблено способи інкапсулювання їх у полімерні сфери (полілізинові, агарозні, з полімерних смол), коли клітини не зазнають тієї механічної напруги, що вони повинні виявляти у вільному вигляді. Ці способи стали вигідними для культивування гібридом з метою одержання моноклональних антитіл. Діаметр мікрокапсул, розмір пор у них і їхня товщина можуть бути незалежно проконтрольовані в процесі виготовлення й оптимізовані для конкретного типу гібридом.
Таким чином, глибинне вирощування тваринних клітин можна реалізувати трьома варіантами:
моношар клітин статичний, а культуральне середовище рухливе;
середовище культивування статичне, а моношар клітин рухливий;
клітини (наприклад, на мікроносіях, у мікросферах) і середовище культивування рухливі.
Ці варіанти вирощування клітин слід брати до уваги за вибору або проектування відповідного обладнання.
Інші способи вирощування клітин. У наш час у дослідно-промислових умовах одержують інтерферон, вирощуючи лімфобласти людини у вигляді культур, коли певна частина клітинної суспензії заміщається свіжим середовищем, наприклад, иltrоsеr НY(Німеччина), а частина, що залишається, «старої» культури виконує роль інокулята. Інтерферони можливо отримувати в періодичній культурі, коли частину її відбирають через певні інтервали часу за безперервного підживлення свіжим поживним середовищем з постійною швидкістю його подачі. Тоді об'єм культури прогресивно зростає, так само як прогресивно знижуються швидкості її росту й розведення.
Як би довго не вдавалося підтримувати клітини в циклічних культурах із підживленням, в остаточному підсумку вони гинуть і весь цикл доводиться починати спочатку. Тривалий час можна вирощувати клітини ссавців у безперервних хемостатних культурах,коли вдається добиватися сталості концентрації субстрату, що лімітує, і щільності клітин. Теорія й практика безперервного культивування вперше сформульовані у 1950 р. Ж. Моно, і, незалежно від нього, А. Новиком і Л. Сцілардом, що запропонували термін «хемостат». У хемостатах швидкість подачі свіжого середовища й добору культури рівні (як і обсяг їх). Швидкість росту, розвитку й розмноження клітин контролюється швидкістю підведення компонента, що лімітує, а чисельність − його концентрацією. Як агент, що лімітує ріст, найчастіше використовують глюкозу, рідше − фосфат й інші речовини. За правильним підбором умов вирощування в хемостатах вдається на порядок збільшити вихід клітин порівняно з періодичним культивуванням. Причому, хемостатні культури відрізняються нагромадженням фізіологічно однотипних клітин.
Природно, що час, що витрачається на підготовку суміжних циклів і їхню реалізацію при періодичному культивуванні, є непродуктивним.
